MiniLED芯片的激光切割装置及其激光切割方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种Mini LED芯片的激光切割装置及其激光切割方法，旨在解决相关现有技术中的至少一个技术问题。该Mini LED芯片的激光切割装置通过采用两路激光束进行分别控制，并在一路激光束中设置一多光点切换模块，两路激光束组合可以灵活形成多光点，沿光轴方向排列，在mini LED芯片内部形成多个激光聚焦光斑，并在加工时形成多个改质层。再者，通过组合不同光点数，并分别控制两束激光束的加工参数，可对mini LED芯片的CH1和CH2晶向进行区别加工，且能兼容不同厚度的芯片加工，加工后保证斜裂角在2

【技术实现步骤摘要】
Mini LED芯片的激光切割装置及其激光切割方法


[0001]本专利技术涉及激光加工
，尤其涉及一种Mini LED芯片的激光切割装置及其激光切割方法。

技术介绍

[0002]在平板显示技术中，液晶显示技术占有主流地位，在现有的液晶显示技术中，LED作为背光源在液晶面板显示领域的应用渗透率已经超过90％。背光源模组架构主要有侧入式和直下式两种，其中直下式LED背光可以更准确地呈现图像，并展现出优秀的色彩和明暗对比效果，因而逐渐成为市场的主流趋势。
[0003]随着科技的发展，设计出了Mini LED背光模组，Mini LED背光模组由于其可直接将芯片封装在PCB上，使得整个背光模组的厚度可以做到更薄(混光距离OD5mm以下)，并且，由于Mini LED的芯片尺寸小(一般芯片尺寸在100μm左右)，可以分出更多的分区，甚至可以实现点对点的控制点亮，从而实现更精细的分区和更高的明暗对比度，所呈现的HDR效果能够与OLED相媲美，且由于能实现更精细的区域调光，Mini LED的能耗大大降低。
[0004]采用传统LED芯片切割技术切割以蓝宝石为衬底的晶圆片时，由于蓝宝石晶格的原因，其中一个方向会产生一定的斜裂角度，且斜裂角度根据衬底的差异、晶圆衬底厚度的不同大小不同，这个特性使得该传统切割方法在Mini LED的应用上存在限制。Mini LED要求在会产生斜裂角的方向进行切割且其角度严格控制在2度以内，并且晶粒的大小比传统LED芯片更小，而且要求切割后LED晶粒的光电特性和传统的良品率相当。但一般情况下光电性满足要求时，斜裂角达不到要求；而在斜裂角满足要求的情况下，晶圆的光电特性又遭到严重破坏。因此，控制晶圆符合要求的斜裂角度且其光电特性又不受影响，是急需解决的问题。除此之外，现有的芯片切割技术难以满足多光点切割需求，或者即使能够满足多光点切割需求，但在需要进行多方向切割时，操作不便，效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种Mini LED芯片的激光切割装置及其激光切割方法，以解决上述现有技术中的至少一个技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案在于：
[0007]本专利技术提供的Mini LED芯片的激光切割装置包括：激光器、第一扩束镜、第二扩束镜、多光点切换模块、分光棱镜、调偏模组和聚焦镜；
[0008]所述激光器用于发射至少一路激光束；
[0009]所述第一扩束镜设置于其中一路激光束的出射路径上；
[0010]所述第二扩束镜和所述多光点切换模块设置于另一路激光束的出射路径上；
[0011]所述分光棱镜设置于所述第一扩束镜和所述多光点切换模块二者的激光出射路径上；
[0012]所述调偏模组设置于所述分光棱镜的激光出射路径上；
[0013]所述聚焦镜配置成在切割工况下，接收调整后的激光束，并出射至待加工芯片。
[0014]进一步的，所述调偏模组包括第一凸透镜、波片和第二凸透镜；
[0015]所述第一凸透镜、所述波片和所述第二凸透镜沿所述分光棱镜的出射路径依次间隔分布，其中，所述第一凸透镜和第二凸透镜二者的焦距均为f，二者的间距为2f，所述波片处于非焦点位。
[0016]进一步的，所述多光点切换模块包括衍射光学元件，所述衍射光学元件用于接收扩束后的激光束。
[0017]进一步的，所述多光点切换模块还包括圆盘形载台；
[0018]多个所述衍射光学元件所分光点数不同，并绕所述圆盘形载台的轴线间隔分布。
[0019]进一步的，所述第二扩束镜用于接收激光束并出射至所述多光点切换模块；所述多光点切换模块用于将扩束后的激光束分成沿光轴传输方向排列的多个光点，并出射至所述分光棱镜；所述分光棱镜用于对扩束后的激光束进行合束。
[0020]进一步的，所述Mini LED芯片的激光切割装置还包括第一反射镜；
[0021]所述第一反射镜设置于所述第一扩束镜的激光出射路径上，以将扩束后的激光束反射至所述分光棱镜。
[0022]进一步的，所述Mini LED芯片的激光切割装置还包括第二反射镜；
[0023]所述第二反射镜设置于所述第二扩束镜的激光出射路径上，以将扩束后的激光束反射至所述多光点切换模块。
[0024]进一步的，所述Mini LED芯片的激光切割装置还包括第三反射镜；
[0025]所述第三反射镜设置于所述多光点切换模块的激光出射路径上，以将激光束反射至所述分光棱镜。
[0026]进一步的，所述Mini LED芯片的激光切割装置还包括第四反射镜；
[0027]所述第四反射镜用于将调整后的激光束反射至所述聚焦镜。
[0028]本专利技术还提供了一种Mini LED芯片的激光切割方法，该方法基于上述的Mini LED芯片的激光切割装置，包括以下步骤：
[0029]S100：根据切割需要确定切割光点数；
[0030]S200：根据切割光点数选择性地控制多光点切换模块启动，并在多光点切换模块启动时调整其出光形式；
[0031]其中，采用单光点进行切割时，激光器发射一路激光束，第一扩束镜对该路激光束进行准直扩束；
[0032]采用双光点进行切割时，激光器发射两路激光束，并通过第一扩束镜和第二扩束镜对两路激光束的发散角进行调节，多光点切换模块关闭；
[0033]当切割光点数为三个以上时，若切割光点数为奇数个，激光器发射一路激光束，第二扩束镜对该路激光束进行准直扩束，多光点切换模块启动，并调整为所述奇数个光点形式；若切割光点数为偶数个，激光器发射两路激光束，并通过第一扩束镜和第二扩束镜对两路激光束的发散角进行调节，多光点切换模块启动，且多光点切换模块形成比所述偶数少一个的奇数个光点形式。
[0034]综合上述技术方案，本专利技术提供的Mini LED芯片的激光切割装置所能实现的技术效果在于：
[0035]该Mini LED芯片的激光切割装置包括激光器、第一扩束镜、第二扩束镜、多光点切换模块、分光棱镜、调偏模组和聚焦镜；激光器用于发射至少一路激光束；第一扩束镜设置于其中一路激光束的出射路径上；第二扩束镜和多光点切换模块设置于另一路激光束的出射路径上；分光棱镜设置于第一扩束镜和多光点切换模块二者的激光出射路径上；调偏模组设置于分光棱镜的激光出射路径上；聚焦镜配置成在切割工况下，接收调整后的激光束，并出射至待加工芯片。
[0036]在该Mini LED芯片的激光切割装置中，激光器可至少发射一路激光束，该激光束为偏振光；第一扩束镜和第二扩束镜分设于激光器的不同发射路径上，可对相应激光束进行准直扩束，以改变激光束直径和发散角；多光点切换模块设置于其中一路激光束的出射路径上，可将该路激光束分成沿光轴传输方向排列的多个光点，包括但不限于三光点、五光点等；分光棱镜可对两路激光束进行合束，并将合束后的激光束出射至调偏模组；调偏模组可实现对激光偏振方向的微调；聚焦镜可将调整后的激光束聚焦至待本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Mini LED芯片的激光切割装置，其特征在于，包括：激光器(100)、第一扩束镜(200)、第二扩束镜(300)、多光点切换模块(400)、分光棱镜(500)、调偏模组和聚焦镜(600)；所述激光器(100)用于发射至少一路激光束；所述第一扩束镜(200)设置于其中一路激光束的出射路径上；所述第二扩束镜(300)和所述多光点切换模块(400)设置于另一路激光束的出射路径上；所述分光棱镜(500)设置于所述第一扩束镜(200)和所述多光点切换模块(400)二者的激光出射路径上；所述调偏模组设置于所述分光棱镜(500)的激光出射路径上；所述聚焦镜(600)配置成在切割工况下，接收调整后的激光束，并出射至待加工芯片。2.根据权利要求1所述的Mini LED芯片的激光切割装置，其特征在于，所述调偏模组包括第一凸透镜(700)、波片(800)和第二凸透镜(900)；所述第一凸透镜(700)、所述波片(800)和所述第二凸透镜(900)沿所述分光棱镜(500)的出射路径依次间隔分布，其中，所述第一凸透镜(700)和第二凸透镜(900)二者的焦距均为f，二者的间距为2f，所述波片(800)处于非焦点位。3.根据权利要求1所述的Mini LED芯片的激光切割装置，其特征在于，所述多光点切换模块(400)包括衍射光学元件(410)，所述衍射光学元件(410)用于接收扩束后的激光束。4.根据权利要求3所述的Mini LED芯片的激光切割装置，其特征在于，所述多光点切换模块(400)还包括圆盘形载台(420)；多个所述衍射光学元件(410)所分光点数不同，并绕所述圆盘形载台(420)的轴线间隔分布。5.根据权利要求1所述的Mini LED芯片的激光切割装置，其特征在于，所述第二扩束镜(300)用于接收激光束并出射至所述多光点切换模块(400)；所述多光点切换模块(400)用于将扩束后的激光束分成沿光轴传输方向排列的多个光点，并出射至所述分光棱镜(500)；所述分光棱镜(500)用于对扩束后的激光束进行合束。6.根据权利要求1至5任一项所述的Mini LED芯片的激光切割装置，其特征在于，所述MiniLED芯片的激光切割装置还包括第一反射镜(100...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈治贤，
申请(专利权)人：迈为技术珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：